Синхронная электрическая машина Советский патент 1981 года по МПК H02K1/24 

1

Изобретение относится к электеомашиностроению, преимущественно к производству крупных электрических машин, например гццрогенераторов.

Известна синхронная электрическая машина, содержашая статор с обмоткоЯ и ротор с явноаыраженными полисами, включающий шихтованный обоя с равномерно оаспрелеленными пазами для крепления хвостовиков полюсов, -закреп лякнцих а пазах обода полюса i

Недостатком такой конструкции является низкое качество генеоируелюго напряжения в обмотке статора за счет зубцовых гармонических составляющих.

Также известна синхронная электрическая машина, например гидрогенератор, содержгидая статор с обмоткой и ротор с явновыоаженными полюсами, включающий шихтованный обод с пазами для крепления хвостовиков полюсов 21

данная конструкция недостаточно эффективно решает задачу улучшения форки генерируемого в обмотке статора напряжения и имеет весьма сложную технологию изготовления.

Целью изобретения является улучшение формы генерируемого в обмотке статора напряжения за счет снижения

эубцовых гармоник и упрощения технологии изготовления.

Цель достигается тем, что полюса

с ротора разделены на группы с одинаковым и более двух числом полюсов и угол о1 между полюсных башмаков соседних полюсов внутри каждой группы выполнен постоянным и отличен от

п угла в меящу осями полюсных башмайов - крайних полюсов соседних групп, причем Указанные углы равны:

dL-1t(l±|);p-tr().

15 где 17 - полюсное деление

t - шаг по пазам на расточке статора;

п - число полюсов в одной группе. Полюсные башмаки полюсов ротора 20 могут быть выполнены с тангенциальным смещением относительно сердечника полюса..

полюса ротора могут быть выполнены с тангенциальным смещением хвостовика относительно сердечника полюса.

На Фиг. 1 изображен ротор синхронной машины; на фиг. 2 - полюса ротора со смещением хвостовика.

электрическая маииина содержит ротор, который состоит из вала 1 и жестKCf закрепленного на нем остова 2, на котором жестко закреплен обод 3, набранных из сегментов 4 листовой стали скрепленных в пакет с помощью стяжных шпилек 5, расположенных в выполненных в сегментах 4 отверстиях 6 и стянуты гайками 7. В сегментах 4 также выполнены вырезы, образующие в собранном ободе 3 пазы 8, напр}1мер Т-образного сечения, в которые ..Остановлены хвостовиками крепления 9 сердечника 10 полюса с башмаками 11, распределенные определенным образом по окружнос ти обода. Полюса выполнены со смешением осей сердечников .10 относительно, осей башмаков 11 и (или) хвостовиков крепления 9 и разделены на несколько групп, по крайней мере на две группы с одинаковым и большим двух числом полюсов в каждой. Полюса распределены таким образом, что угол ot- между осями башмаков полюсов внутри группы имеет одну величину, а угол Р между осями башмаков крайних полюсов разны групп, расположенных рядом, илюет другую величину. Угол еИ может быть меньше или больше угла , причем эти углы определяются из указанных соотношений. Можно установить полюса и в одну группу, но с УГЛОМ 3 по меньшей мере у двух соседних любых полюсов, отличающимся по верличине от угла d. меж ду осями башмаков в остальных смежных парах полюсов. Для получения мещения1осей башмаков 11 относительно осей сердечников 10 или хвостовиков крепления полюса возможны две разновидности конструкции. . Оси башмаков 11 могут быть сдвину ты в тангенциальном направлении относительно осей сердечников 10, а оси хвостовиков крепления 9 в них симметричны относительно осей сердеч ников (фиг. 1). В этом случае полюса в каждой из групп установлены на ободе 3 со смещением башмаков. Разные позиции полюсов имеют последовательное уменьшение или увеличение смещения башмаков и составляют ПОЛОВИНУ группы полюсов. Другая поло вина группы полюсов установлена про тивоположно, т.е. является зёркгшьным. отображением первой. При нечетно числе полюсов в группе средний полюс имеет симметричное положение башмака относительно сердечника. На фиг. 2 изображены полюса, в которых оси хвостовиков крепления 9 смещены в тангенциальном направлении относительно осей сердечников 10 И башмаков 11, выполненных в этом случае симметричными относительно друг друга. В каждой группе полюса установлены с направлением смешения хвос товиков аналогично тому, как смещены башмаки в полюсгьх на Фиг. 1. Число полюсов в группе в случае целого числа пазов на полюс и фазу статора будет определяться числом полюсов в машине. Если возникнет необходимость в раздвижке полюсов ПРИ дробном числе пазов на полюс и фазу статора, то число полюсов в группе будет определяться также и числом полюсов, в пределсъх которого выполняется полное перераспределение фазных групп обмотки статора. Для ограничения числа штампов различных позиций число полюсов в группе следует выбирать четным, тогда каждая половина группы будет формироваться из одних и тех же. полюсов, но с противоположным расположением. Описанная конструкция позволяет уменьшить число пазов статора на полюс и фазу в гидрогенераторах с шихтованным ободом ротора и сохранить при этом высокое качество синусоидальной формы КРИВОЙ напряжения. Экономический эффект изобретения определяется за счет снижения трудо-д ёмкости изготовления количества стержней обмотки статора благодаря меньшему числу пазов в сердечнике статора {в 1,5-2,0 раза) за вычетом стоимости дополнительных штампов для вырубки листов сердечников полюсов. Формула изобретения 1. Синхронная электрическая машина, например гидрогенератор, содержащая статор с обмоткой и ротор с явновыраженными полюсами, включающий шихтованный обод с пазами для крепления хвостовиков полюсов, отличающаяся тем, что, с целью улучшения ФОРМЫ генерируемого в обмот ке статора напряжения за счет снижения зубцовых гармоник и упрощения технологии изготовления, полюса ротора разделены на группы с одинаковым и более двух числом полюсов и угол t между осями полюсных башмаков соседних полюсов внутри каждой группы выполнен постоянным и отличен от угла Э между осями полюсных башмаков крайних полюсов соседних групп, причем указанные углы равны: (1т|); p,1U(), ; где ТГ - полюсное деление; t - шаг по пазам на расточке . статора; п - число полюсов в одной группе. 2.Машина по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что полюсные башмаки полюсов ротора выполнены с тангенциальным смещением относительно сердечников полюса. 3.Машина по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что полюса ротора выполнены с тангенциальным смещением хвостовика относительно сердечника иолюса. Источники информации. принятые во внимание при экспертизе j 1.Алексеев А.Е. Конструкция электрических мгшшн. М. - Л. Госэнергоиздат, 1958, с. 177-178. 2.Видеман Е., Келленбергер В., Конструкция электрических машин. М., Энергия, 1972, с, 258, рис. 9/3.